(57)【要約】  異なる周波数帯で共振する二つのアンテナを相互に関連させて第２アンテナでの利得の向上を図り、かつ、第１周波数帯でも単独のアンテナとして使用可能な複合アンテナ及び複合無線通信デバイスを得る。  第１周波数帯で共振する第１アンテナ１０と、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナ２０とを備えた複合アンテナ。第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０は、それぞれ、絶縁性基材２の表面及び裏面に互いに対向した状態で形成されたコイル状電極１１ａ，１１ｂ及びコイル状電極２１ａ，２１ｂにて構成されている。また、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは基材２の表面にて接続部１５で電気的に接続されている。
2011122162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び第２主面を有する絶縁性基材と、
第１周波数帯で共振する第１アンテナと、
第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナと、
を備え、
第１アンテナは前記絶縁性基材の第１主面及び第２主面に互いに対向した状態で形成されたコイル状電極にて構成され、
第１アンテナと第２アンテナは前記絶縁性基材の第１又は第２主面にて電気的に接続されていること、
を特徴とする複合アンテナ。
【請求項２】
第１アンテナは、前記絶縁性基材の第１主面にコイル状パターンを巻回してなる第１コイル状電極と、前記絶縁性基材の第２主面に第１コイル状電極とは逆方向に巻回してなる第２コイル状電極とで構成されていること、を特徴とする請求項１に記載の複合アンテナ。
【請求項３】
第２アンテナと第１アンテナとは１箇所で電気的に接続されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合アンテナ。
【請求項４】
第２アンテナは第１アンテナのコイル状電極の一部を用いたループ状電極として構成されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合アンテナ。
【請求項５】
第２アンテナと第１アンテナとは２箇所で電気的に接続されていること、を特徴とする請求項４に記載の複合アンテナ。
【請求項６】
第１主面及び第２主面を有する絶縁性基材と、
第１周波数帯で共振する第１アンテナと、
第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナと、
高周波信号を処理する無線通信素子と、
を備え、
第１アンテナは前記絶縁性基材の第１主面及び第２主面に互いに対向した状態で形成されたコイル状電極にて構成され、
第１アンテナと第２アンテナは前記絶縁性基材の第１又は第２主面にて電気的に接続され、
前記無線通信素子は第２アンテナと結合していること、
を特徴とする複合無線通信デバイス。
【請求項７】
第１アンテナは防犯用被検出体として機能すること、を特徴とする請求項６に記載の複合無線通信デバイス。
【請求項８】
前記無線通信素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップであること、を特徴とする請求項６又は請求項７に記載の複合無線通信デバイス。
【請求項９】
前記無線通信素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップと、給電回路を有する給電回路基板とで構成されていること、を特徴とする請求項６又は請求項７に記載の複合無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合アンテナ及び複合無線通信デバイス、特に、異なる二つの周波数帯で共振する複合アンテナ及び該複合アンテナを備えた複合無線通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる二つの周波数帯に対応するアンテナとして、特許文献１には、ワイヤをコイル状に巻回したワイヤアンテナと、このワイヤアンテナの内径よりも小さく形成されたパターンアンテナとを有する無線カードが記載されている。しかし、この無線カードでは、ワイヤアンテナとパターンアンテナとは相互に関連することはなく、一方のアンテナを他方のアンテナの利得向上に利用するなどの処理は考えられていない。【０００３】
アンテナとして使用する異なる二つの周波数帯とは、例えば、一つはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムで用いられる１３．５６ＭＨｚ帯であり、他方は防犯用被検出体（防犯タグとも称する）として用いられる８．２ＭＨｚ帯である。防犯タグは電磁界を利用して比較的遠距離での通信が可能なアンテナを備えている。ＲＦＩＤ用の無線通信デバイスに用いられるアンテナは磁界を利用しているため、比較的近距離で通信が行われる。ＲＦＩＤ用のアンテナを防犯タグとして機能させることができれば好ましいが、現状では通信距離が短いために困難である。従って、現状では、物品の管理のために無線通信デバイスを、防犯用には専用のタグを、それぞれ別個に設ける必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６９９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、異なる周波数帯で共振する二つのアンテナを相互に関連させて第２アンテナでの利得の向上を図り、かつ、第１周波数帯でも単独のアンテナとして使用可能な複合アンテナ及び複合無線通信デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本発明の第１の形態である複合アンテナは、第１主面及び第２主面を有する絶縁性基材と、第１周波数帯で共振する第１アンテナと、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナと、を備え、第１アンテナは前記絶縁性基材の第１主面及び第２主面に互いに対向した状態で形成されたコイル状電極にて構成され、第１アンテナと第２アンテナは前記絶縁性基材の第１又は第２主面にて電気的に接続されていること、を特徴とする。【０００７】
本発明の第２の形態である複合無線通信デバイスは、前記複合アンテナと、高周波信号を処理する無線通信素子とを備え、該無線通信素子は第２アンテナと結合していること、を特徴とする。【０００８】
前記複合アンテナ及び複合無線通信デバイスにおいて、第１アンテナは第１周波数帯（例えば、８．２ＭＨｚ帯）で共振する電磁界アンテナとして機能する。一方、第２アンテナは第１周波数帯よりも高い第２周波数帯（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）で共振し、磁界アンテナとして機能する。第２アンテナの動作時において、第１アンテナは第２アンテナと絶縁性基材の一面で電気的に接続されているために容量成分となり、放射素子として機能する。これにて、第２周波数帯では第１アンテナが第２アンテナの放射素子（ブーストアンテナ）として機能することになり、利得が向上する。【０００９】
また、第２アンテナには無線通信素子を結合させることにより、ＲＦＩＤシステムのリーダライタと通信する無線通信デバイス（無線ＩＣタグ）として構成される。無線通信素子を省けば第１アンテナのみを使用する防犯タグとして構成することができる。即ち、複合アンテナにあっては、無線通信素子を設けることで、第１周波数帯及び第２周波数帯での通信が可能であり、無線通信素子を省くことで、第１周波数帯のみでの通信が可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、異なる周波数帯で共振する二つのアンテナを相互に関連させて第２アンテナでの利得の向上を図ることができ、かつ、第１周波数帯のみでも単独のアンテナとして使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例である複合アンテナを示し、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面透視図である。
【図２】無線ＩＣチップを搭載した給電回路基板を示す斜視図である。
【図３】給電回路基板の積層構造を分解して示す平面図である。
【図４】第２実施例である複合アンテナを示し、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面透視図である。
【図５】第３実施例である複合アンテナを示し、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面透視図である。
【図６】第４実施例である複合アンテナを示し、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る複合アンテナ及び複合無線通信デバイスの実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図面において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
（第１実施例、図１〜図３参照）
第１実施例である複合アンテナ１Ａは、図１に示すように、絶縁性基材２と、第１周波数帯で共振する第１アンテナ１０と、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナ２０とを備えている。絶縁性基材２は、例えば、紙やＰＥＴフィルムからなる。第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは同じ外形とされている。
【００１４】
第１アンテナ１０は、絶縁性基材２の第１主面（表面）及び第２主面（裏面）に互いに対向した状態で形成された第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂにて構成されている。第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂは、基材２の表裏面にコイル状パターンを中心部からそれぞれ逆方向に（表面の第１コイル状電極１１ａは矢印ａ方向に、裏面の第２コイル状電極１１ｂは矢印ａ’方向に）巻回してなり、絶縁性基材２を介して容量結合している。これにより、第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂに流れる電流の方向が同じになり、各コイル状電極１１ａ，１１ｂに生じる磁界（合成磁界）を強くすることができる。
【００１５】
第２アンテナ２０は、絶縁性基材２の表裏面に互いに対向した状態で形成された第１及び第２コイル状電極２１ａ，２１ｂにて構成され、中央部に螺旋状に巻回された第１及び第２結合部２２ａ，２２ｂを有している。第１及び第２コイル状電極２１ａ，２１ｂは、基材２の表裏面にコイル状パターンを中心部からそれぞれ逆方向に（表面の第１コイル状電極２１ａは矢印ｂ方向に、裏面の第２コイル状電極２１ｂは矢印ｂ’方向に）巻回してなり、絶縁性基材２を介して容量結合している。第１及び第２結合部２２ａ，２２ｂの巻回方向も互いに逆方向（矢印ｃ、ｃ’参照）であり、絶縁性基材２を介して容量結合している。これにより、第１アンテナ１０と同様に、第１及び第２コイル状電極２１ａ，２１ｂに流れる電流の方向が同じになり、各コイル状電極２１ａ，２１ｂに生じる磁界（合成磁界）を強くすることができる。
【００１６】
また、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０は基材２の表面にて電気的に接続されている。この接続部１５は第１アンテナ１０の第１コイル状電極１１ａと第２アンテナ２０の第１コイル状電極２１ａとが外周部で隣接する１箇所である。第１アンテナ１０と第２アンテナ２０は基材の裏面では電気的（直流的）に接続されていない。
【００１７】
前記第２アンテナ２０の第１結合部２２ａ上には図２に示す無線通信素子３０が配置される。この無線通信素子３０は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップ３１と給電回路を有する給電回路基板３５とで構成されている。無線ＩＣチップ３１は、従来から知られているように、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされており、図示しない入力端子電極、出力端子電極及び実装用の端子電極が設けられている。給電回路基板３５は、以下に図３を参照して説明するように、インダクタを含む給電回路を内蔵した積層基板であり、前記第１結合部２２ａ上に搭載（接着）される。なお、無線通信素子３０としては、無線ＩＣチップ３１と給電回路基板３５とが別体に構成したもの以外に、無線ＩＣと給電回路とが一つの基板に一体的に形成されたものであってもよい。また、以下の第２実施例では無線ＩＣチップ３１を単体で無線通信素子として機能させている。
【００１８】
ここで、給電回路基板３５に内蔵された給電回路の一例について図３を参照して説明する。給電回路基板３５は、それぞれ電極を形成した複数枚のシート４１ａ〜４１ｇを積層したもので、各シート４１ａ〜４１ｇはセラミック製あるいは樹脂製である。
【００１９】
シート４１ａには電極４２ａ〜４２ｄとビアホール導体４３ａ，４３ｂが形成されている。シート４１ｂ〜４１ｆには電極４４とビアホール導体４３ｃ、４３ｄが形成されている。シート４１ｇには電極４４が形成されている。
【００２０】
各シート４１ａ〜４１ｇを積層することにより、それぞれの電極４４がビアホール導体４３ｄを介して電気的に接続され、インダクタが形成される。インダクタの一端（シート４１ｂ上の電極４４の一端４４ａ）はビアホール導体４３ｂを介してシート４１ａ上の電極４２ｂに接続される。インダクタの他端（シート４１ｇ上の電極４４の一端４４ｂ）はビアホール導体４３ｃ，４３ａを介してシート４１ａ上の電極４２ａに接続される。インダクタはそれ自身のインダクタンスと電極４４の線間容量とで所定の共振周波数で共振する。
【００２１】
シート４１ａ上の電極４２ａ，４２ｂはそれぞれ無線ＩＣチップ３１の入力端子電極及び出力端子電極に接続される。シート４１ａ上の電極４２ｃ，４２ｄは無線ＩＣチップ３１の実装用端子電極に接続される。また、インダクタは第１及び第２結合部２２ａ，２２ｂと磁気的に結合する。
【００２２】
前記複合アンテナ１Ａにおいて、第１アンテナ１０は、第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂが有するインダクタンスと、電極１１ａ，１１ｂが互いに対向することで形成されるキャパシタンスとで共振回路を形成し、所定の第１周波数帯（例えば、８．２ＭＨｚ帯）で共振する電磁界アンテナとして機能する。従って、防犯システムの発信器から放射される第１周波数帯の高周波を受信して共振する。これに防犯システムの受信機が反応すると、防犯システムの通信範囲内にこの複合アンテナが存在していることが検知されることになる。なお、第１周波数帯で第１アンテナ１０が動作（共振）しているとき、第２アンテナ２０から多少の磁界が発生するが、磁界は距離の２乗に比例して減衰するので、第１アンテナ１０による通信に影響することはない。
【００２３】
また、第１アンテナ１０はコイル状電極１１ａ，１１ｂの巻回数を多くすることで、インダクタンス値、つまりインピーダンスを大きくして通信エリアを拡大することができる。そして、コイル状電極１１ａ，１１ｂの重なり部分が増加すると、コイル状電極１１ａ，１１ｂ間のキャパシタンスも大きくなり、第１アンテナ１０の背面に水や生鮮食品など誘電率の高い物品が位置することになっても、共振周波数がほとんど変化することはなく、防犯タグとして機能する。
【００２４】
一方、第２アンテナ２０は、第１及び第２コイル状電極２１ａ，２１ｂが有するインダクタンスと、電極２１ａ，２１ｂが互いに対向することで形成されるキャパシタンスとで共振回路を形成し、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）で共振し、磁界アンテナとして機能する。また、第１及び第２結合部２２ａ，２２ｂが前記無線通信素子３０を構成する給電回路基板３５と磁気的に結合している。
【００２５】
従って、ＲＦＩＤシステムのリーダライタから放射される第２周波数帯の高周波信号（例えば、ＵＨＦ周波数帯やＨＦ周波数帯）を第２アンテナ２０の第１及び第２コイル状電極２１ａ，２１ｂで受信し、第１及び第２結合部２２ａ，２２ｂと磁気的に結合している給電回路を共振させ、所定の周波数の受信信号のみを無線ＩＣチップ３１に供給する。無線ＩＣチップ３１は受信信号から所定のエネルギーを取り出し、このエネルギーを駆動源としてメモリされている情報を読み出し、給電回路にて所定の周波数に整合させた後、第１及び第２結合部２２ａ，２２ｂを介して送信信号として第１及び第２コイル状電極２１ａ，２１ｂから放射し、リーダライタに送信する。
【００２６】
第２アンテナ２０の動作時において、第１アンテナ１０は第２アンテナ２０と接続部１５で電気的に接続されているために第１アンテナ１０に第２周波数帯の電流が流れ、各アンテナ１０，２０の巻回軸方向の磁束は互いに強め合うようになる。しかし、第２周波数帯より低い第１周波数帯で共振する第１アンテナ１０はこの第２周波数帯の電流で共振することはなく、分布定数型の容量成分となるので、第１アンテナ１０の電流は第２アンテナ２０と同じ方向の磁場を形成するように流れる。これにより、磁界の放射エリアが広がり、第１アンテナ１０は第２アンテナ２０の動作時にブーストアンテナとして機能する。この結果、第２周波数帯での利得が向上する。ちなみに、第１実施例のごとく、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０の外形を同じにした場合、１３．５６ＭＨｚでの通信距離は第２アンテナ２０を単体で動作させた場合の１．５倍以上に拡大した。
【００２７】
以上のごとく、複合アンテナ１Ａにあっては、第２アンテナ２０に無線通信素子３０を結合させることにより、ＲＦＩＤシステムのリーダライタと通信する無線通信デバイス（無線ＩＣタグ）として構成される。無線通信素子３０を省けば第１アンテナ１０のみを使用する防犯タグとして構成することができる。つまり、無線通信素子３０は後付けが可能であり、複合アンテナ１Ａを用意しておくだけで、必要に応じてＲＦＩＤタグとしての機能を付加することができる。
【００２８】
また、第２アンテナ２０は開放型であり、結合部２２ａ，２２ｂもＬＣ共振器を形成している。即ち、対向して配置された結合部２２ａ，２２ｂ間にキャパシタンスが形成され、このキャパシタンスと螺旋状の結合部２２ａ，２２ｂで形成されるインダクタンスによってＬＣ共振する。このＬＣ共振によってインピーダンスが無限大となり、結合部２２ａ，２２ｂにエネルギーが集中する。この結果、第２アンテナ２０とそれに搭載される無線ＩＣチップ３１とのエネルギーの伝達効率が向上する。また、対向する二つの結合部２２ａ，２２ｂは、平面視で、中心部から互いに逆方向に巻回していることにより、電流が流れる方向が同じになり、磁界の向きが一致するために結合度が向上する。
【００２９】
そして、給電回路の共振周波数は送受信信号の共振周波数に実質的に相当している。即ち、共振回路の共振周波数で無線通信デバイスとしての共振周波数を決定している。従って、第２アンテナ２０の共振周波数とは関係なく共振回路の共振周波数による通信が可能であり、１種類の第２アンテナ２０に対して種々の共振周波数の給電回路基板３５を組み合わせることができる。また、他からの影響で共振回路の共振周波数が変化することはないので、リーダライタとの通信は安定している。
【００３０】
第２アンテナ２０の共振周波数は給電回路基板３５に含まれる共振回路の共振周波数よりも高く設定されていることが好ましい。例えば、給電回路の共振周波数が１３．５６ＭＨｚの場合、第２アンテナ２０の共振周波数は１４ＭＨｚに設定する。これにて、給電回路と第２アンテナ２０とが常に磁界結合することになる。第２アンテナ２０単体で見れば、その共振周波数が共振回路の共振周波数と近接すると通信距離が長くなる。しかし、他の無線通信デバイスと近接したり、人間の手などの誘電体が近接した場合の通信障害を考慮すると、第２アンテナ２０の共振周波数は高周波側に設定することが好ましい。
【００３１】
また、第１及び第２結合部２２ａ，２２ｂは給電回路基板３５から放射される磁場の直下に配置され、給電回路基板３５内のインダクタは結合部２２ａ，２２ｂと同方向に電流が流れるようにスパイラル状に形成すると、より効率的にエネルギーを伝達することができる。
【００３２】
無線ＩＣチップ３１と給電回路基板３５とは、ＤＣ接続や電磁界を介して、電気的に接続されている。また、給電回路基板３５と第２アンテナ２０とは、電磁界を介して結合している。よって、絶縁性の接着剤で接合するだけでよい。接合の向きも任意であり、結合部２２ａ，２２ｂの面積は給電回路基板３５の面積よりも大きいので、給電回路基板３５を結合部２２ａ上に実装する場合の位置合わせは極めて容易である。
【００３３】
ここで、絶縁性基材２の材質について説明する。基材２として紙を用いてアンテナ１０，２０を導電性ペーストの印刷で形成する場合、紙の厚みは強度の点で５０μｍ以上あることが好ましい。紙はＰＥＴフィルムなどの有機材料よりも耐熱性が高いので熱消毒される物品に貼着した場合に耐え得る。また、印刷はエッチングでアンテナ１０，２０を形成する場合の廃液が出ないので環境汚染を生じることがない。さらに、複合アンテナを紙と導電性ペーストで形成すれば、リサイクル時に溶液を用いてペーストと紙の分離が容易であり、再利用しやすい。
【００３４】
（第２実施例、図４参照）
第２実施例である複合アンテナ１Ｂは、図４に示すように、絶縁性基材２と、第１周波数帯で共振する第１アンテナ１０と、第１周波数帯より高い第２周波数帯で共振する第２アンテナ２０とを備えている。
【００３５】
第１アンテナ１０は、絶電性基材２の第１主面（表面）及び第２主面（裏面）に互いに対向した状態で形成された第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂにて構成されている。第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂは、基材２の表裏面にコイル状パターンを中心部からそれぞれ逆方向に（表面の第１コイル状電極１１ａは矢印ａ方向に、裏面の第２コイル状電極１１ｂは矢印ａ’方向に）巻回してなる。これにより、第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂに流れる電流の方向が同じになり、電磁界を強くすることができる。
【００３６】
第２アンテナ２０は、絶縁性基材２の表面に、第１コイル状電極１１ａの一部（外周部の一辺１１ａ’）を用いたループ状電極２３として構成されている。ループ状電極２３はその両端が第１コイル状電極１１ａの外周部の２箇所で電気的に接続され（接続部１５ａ，１５ｂ）、端部は前記無線ＩＣチップ３１との結合部（第１及び第２結合部２４ａ，２４ｂ）とされている。
【００３７】
本第２実施例において、第２アンテナ２０は結合部２４ａ，２４ｂにて直接無線ＩＣチップ３１の入出力端子電極と電気的に接続されている。また、結合部２４ａ，２４ｂに、無線ＩＣチップ３１を搭載した給電回路基板３５を結合させてもよい。結合部２４ａ，２４ｂを前記第１実施例で説明した螺旋状の結合部２２ａ，２２ｂとして前記給電回路基板３５と結合させてもよいことは勿論である。
【００３８】
以上の構成からなる複合アンテナ１Ｂにおいて、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０の動作は、基本的に前記複合アンテナ１Ａと同様である。基本的には、第１アンテナ１０は、第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂが有するインダクタンスと、電極１１ａ，１１ｂが互いに対向することで形成されるキャパシタンスとで共振回路を形成し、所定の第１周波数帯（例えば、８．２ＭＨｚ帯）で共振する電磁界アンテナとして機能する。
【００３９】
一方、第２アンテナ２０は、ループ状電極２３が有するインダクタンスを主として共振回路を形成し、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯（例えば、ＵＨＦ帯などの第１周波数帯より高い周波数帯）で共振し、磁界アンテナとして機能する。
【００４０】
第２アンテナ２０の動作時において、第１アンテナ１０は第２アンテナ２０と接続部１５ａ，１５ｂで電気的に接続されているために、第１アンテナ１０に第２周波数帯の電流が流れる。しかし、第２周波数帯より低い第１周波数帯で共振する第１アンテナ１０はこの第２周波数帯の電流で共振することはない。第２アンテナ２０の動作周波数において、第１アンテナ１０の分布定数型の線間容量値が大きいので、第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂ同士がショートしたように見える。これにより、第１アンテナ１０は、第２アンテナの動作周波数で金属板に見えることとなり、ブーストアンテナとして機能する。また、ループ状電極２３は無線ＩＣチップ３１に対するインピーダンスの調整機能を有する。なお、給電回路基板３５を用いる場合、ループ状電極２３は接続線として機能する。
【００４１】
そして、第１アンテナ１０が防犯システムと通信し、第２アンテナ２０がＲＦＩＤシステムと通信すること、第２アンテナ２０の動作時に第１アンテナ１０がブースト機能を有すること、及び、無線通信素子３０の有無で防犯システム又はＲＦＩＤシステムでも単独で使用可能であることは、前記第１実施例で説明したとおりである。
【００４２】
（第３実施例、図５参照）
第３実施例である複合アンテナ１Ｃは、図５に示すように、絶縁性基材２と、第１周波数帯で共振する第１アンテナ１０と、第１周波数帯より高い第２周波数帯で共振する第２アンテナ２０とを備えている。
【００４３】
第１アンテナ１０は、絶電性基材２の第１主面（表面）及び第２主面（裏面）に互いに対向した状態で形成された第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂにて構成されている。第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂは、基材２の表裏面にコイル状パターンを中心部からそれぞれ逆方向に（表面の第１コイル状電極１１ａは矢印ａ方向に、裏面の第２コイル状電極１１ｂは矢印ａ’方向に）巻回してなる。
【００４４】
第２アンテナ２０は、絶縁性基材２の表面に、第１コイル状電極１１ａの一部（外周部の一辺１１ａ’）を用いたループ状電極２４として構成されている。ループ状電極２４はその両端が第１コイル状電極１１ａの外周部の２箇所で電気的に接続され（接続部１５ａ，１５ｂ）、端部はスリット部２５を有するループ状結合部２６とされている。第２アンテナ２０は、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯（例えば、１３.５６ＭＨｚ帯）で共振し、磁界アンテナとして機能する。
【００４５】
以上の構成からなる複合アンテナ１Ｃにおいて、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０の動作は前記複合アンテナ１Ａと同様である。基本的には、第１アンテナ１０は、第１及び第２コイル状電極１１ａ，１１ｂが有するインダクタンスと、電極１１ａ，１１ｂが互いに対向することで形成されるキャパシタンスとで共振回路を形成し、所定の第１周波数帯（例えば、８．２ＭＨｚ帯）で共振する電磁界アンテナとして機能する。一方、第２アンテナ２０は、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）で共振し、磁界アンテナとして機能する。第２アンテナ２０の動作時において、第１アンテナ１０が容量成分となり、ブーストアンテナとして機能することは、第１実施例と同じである。
【００４６】
本第３実施例において、第２アンテナ２０はループ状結合部２６にて、無線ＩＣチップ３１を搭載した給電回路基板３５と結合されている。この第２アンテナ２０はループ状電極２４が比較的大きく形成されており、磁界を大きく周回させることにより、ＲＦＩＤシステムのリーダライタとの通信距離を長くすることができる。
【００４７】
第３実施例におけるその他の作用効果は前記第１及び第２実施例で説明したとおりである。
【００４８】
（第４実施例、図６参照）
第４実施例である複合アンテナ１Ｄは、前記第３実施例である複合アンテナ１Ｃにおいて、前記ループ状電極２４の内側部分を導電性材で埋めたベタ状電極２４’としたものである。ベタ状電極２４’にはスリット部２５と開口部２７とが形成されている。
【００４９】
開口部２７の周囲が前記給電回路基板３５との結合部となる。ベタ状電極２４’の外周部及びスリット部２５の縁部を高周波電流が流れ、第２アンテナ２０として機能する。本第４実施例における作用効果は前記第３実施例と同様である。特に、本第４実施例では、簡易な構成で、第２アンテナ２０を形成することができる。
【００５０】
（他の実施例）
なお、本発明に係る複合アンテナ及び複合無線通信デバイスは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明は、複合アンテナ及び複合無線通信デバイスに有用であり、特に、第２アンテナでの利得が向上し、第１周波数帯のみでも単独のアンテナとして使用可能である点で優れている。
【符号の説明】
【００５２】
１Ａ〜１Ｄ…複合アンテナ
２…絶縁性基材
１０…第１アンテナ
１１ａ，１１ｂ…コイル状電極
１５，１５ａ，１５ｂ…接続部
２０…第２アンテナ
２１ａ，２１ｂ…コイル状電極
２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂ，２６…結合部
２７…開口部（結合部）
３０…無線通信素子
３１…無線ＩＣチップ
３５…給電回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月23日(2012.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び第２主面を有する絶縁性基材と、
第１周波数帯で共振する第１アンテナと、
第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナと、
を備え、
第１アンテナは、前記絶縁性基材の第１主面にコイル状パターンを巻回してなる第１コイル状電極と、前記絶縁性基材の第２主面に第１コイル状電極とは逆方向に巻回してなる第２コイル状電極とで構成され、かつ、第１コイル状電極と第２コイル状電極とは容量結合しており、
第１アンテナと第２アンテナは前記絶縁性基材の第１又は第２主面にて電気的に接続されていること、
を特徴とする複合アンテナ。
【請求項２】
第２アンテナと第１アンテナとは１箇所で電気的に接続されていること、を特徴とする請求項１に記載の複合アンテナ。
【請求項３】
第２アンテナは第１アンテナのコイル状電極の一部を用いたループ状電極として構成されていること、を特徴とする請求項１に記載の複合アンテナ。
【請求項４】
第２アンテナと第１アンテナとは２箇所で電気的に接続されていること、を特徴とする請求項３に記載の複合アンテナ。
【請求項５】
第１主面及び第２主面を有する絶縁性基材と、
第１周波数帯で共振する第１アンテナと、
第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナと、
高周波信号を処理する無線通信素子と、
を備え、
第１アンテナは、前記絶縁性基材の第１主面にコイル状パターンを巻回してなる第１コイル状電極と、前記絶縁性基材の第２主面に第１コイル状電極とは逆方向に巻回してなる第２コイル状電極とで構成され、かつ、第１コイル状電極と第２コイル状電極とは容量結合しており、
第１アンテナと第２アンテナは前記絶縁性基材の第１又は第２主面にて電気的に接続され、
前記無線通信素子は第２アンテナと結合していること、
を特徴とする複合無線通信デバイス。
【請求項６】
第１アンテナは防犯用被検出体として機能すること、を特徴とする請求項５に記載の複合無線通信デバイス。
【請求項７】
前記無線通信素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップであること、を特徴とする請求項５又は請求項６に記載の複合無線通信デバイス。
【請求項８】
前記無線通信素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップと、給電回路を有する給電回路基板とで構成されていること、を特徴とする請求項５又は請求項６に記載の複合無線通信デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本発明の第１の形態である複合アンテナは、第１主面及び第２主面を有する絶縁性基材と、第１周波数帯で共振する第１アンテナと、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で共振する第２アンテナと、を備え、第１アンテナは、前記絶縁性基材の第１主面にコイル状パターンを巻回してなる第１コイル状電極と、前記絶縁性基材の第２主面に第１コイル状電極とは逆方向に巻回してなる第２コイル状電極とで構成され、かつ、第１コイル状電極と第２コイル状電極とは容量結合しており、第１アンテナと第２アンテナは前記絶縁性基材の第１又は第２主面にて電気的に接続されていること、を特徴とする。
【国際調査報告】
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